(57)【要約】【課題】電磁クラッチによって係合および係合解除が制御される２方向ローラクラッチのクラッチ空間内にグリースを保持することができるようにして摩耗および発熱の低減を図ることができるようにした回転伝達装置を提供することである。【解決手段】入力部材１と外輪７との間にグリース潤滑される２方向ローラクラッチ１０を設け、その２方向ローラクラッチ１０の係合および係合解除を制御する電磁クラッチ２０を２方向ローラクラッチ１０に並設する。２方向ローラクラッチ１０は、外輪７の内周に円筒面１１を形成し、入力部材１のカムリング３の外周にカム面１２を設け、このカム面１２と円筒面１１間に組込まれたローラ１３を保持器１４で保持した構成とし、上記円筒面１１に複数の円周溝３０を設け、この円周溝３０でグリースを保持するようにして２方向ローラクラッチ１０が潤滑不良になるのを防止する。【選択図】図１
2006189076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力部材とその外側に設けられた閉塞端を有する筒状の出力部材とを相対的に回転自在に支持し、その入力部材と出力部材間にグリース潤滑される２方向クラッチを設け、その２方向クラッチの一側に電磁クラッチを並設し、前記２方向クラッチが、入力部材の外周に設けられたカム面と出力部材の内周に形成された円筒面とで形成されるくさび状のクラッチ空間内にローラを組込み、そのローラを保持器で保持した２方向ローラクラッチから成り、この２方向ローラクラッチの保持器を電磁クラッチにより出力部材に結合し、入力部材と保持器の相対的な回転によりローラをカム面と円筒面に係合させるようにした回転伝達装置において、前記入力部材のカム面と出力部材の円筒面間に形成されたクラッチ空間の外周部にグリース溜りを設けたことを特徴とする回転伝達装置。
【請求項２】
前記グリース溜りが、出力部材の円筒面に形成された複数の円筒溝から成る請求項１に記載の回転伝達装置。
【請求項３】
前記グリース溜りが、出力部材の円筒面に形成された螺旋溝から成る請求項１に記載の回転伝達装置。
【請求項４】
前記グリース溜りが、保持器の内径面に形成された凹部から成る請求項１に記載の回転伝達装置。
【請求項５】
前記出力部材の開口端に環状凹部を形成し、その環状凹部に内径が円筒面の内径より小径のリング状の蓋を取付け、その蓋の内周を含む仮想円筒面と出力部材の円筒面間をグリース溜りとした請求項１に記載の回転伝達装置。
【請求項６】
前記出力部材の開口端部の内周に止め輪を取付け、その止め輪の内周を含む仮想円筒面と出力部材の円筒面間をグリース溜りとした請求項１に記載の回転伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、動力の伝達経路上において、動力の伝達と遮断の切換えに用いられる回転伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
４輪駆動車の補助駆動輪に対して駆動力の伝達と遮断とを行なう回転伝達装置として図８に示されたものが従来から知られている。
【０００３】
上記回転伝達装置は、入力軸４０の軸端部にスプライン結合されたカムリング４１の外側に外輪４２を設け、上記カムリング４１と外輪４２との間に２方向ローラクラッチ４３を設け、その２方向ローラクラッチ４３の一側に電磁クラッチ４４を並設し、この電磁クラッチ４４により２方向ローラクラッチ４３の係合および係合解除を制御し、上記２方向ローラクラッチ４３の係合により入力軸４０の回転を外輪４２に伝えるようにしている。
【０００４】
ここで、入力軸４３は、外輪４２の内周に円筒面４５を形成し、カムリング４１の外周には上記円筒面４５との間で周方向の両端が狭小のくさび状のクラッチ空間を形成するカム面４６を設け、このカム面４６と円筒面４５との間にローラ４７を組込み、そのローラ４７を保持器４８で保持し、カムリング４１に対する保持器４８の相対回転によりローラ４７をクラッチ空間の狭小部に押し込んで円筒面４５およびカム面４６に係合させるようにしている。
【０００５】
一方、電磁クラッチ４４は、電磁コイル４９を有し、その電磁コイル４９に対する通電により保持器４８に回り止めされたアーマチュア５０を外輪４２に回り止めされたロータ５１に吸着し、その吸着面に作用する摩擦抵抗によりカムリング４１と保持器４８とを相対回転させて、ローラ４７を円筒面４５およびカム面４６に係合させるようにしている。
【０００６】
上記のような回転伝達装置においては、普通、カムリング４１の外周と外輪４２の内周間に形成されたクラッチ空間にグリースを充填し、そのグリースによりローラ４７と円筒面４５およびカム面４６の接触部を潤滑して摩耗および発熱を低減し、２方向ローラクラッチ４３の寿命低下を抑制するようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記のような従来の回転伝達装置においては、２方向ローラクラッチ４３の係合時、クラッチ空間に充填されたグリースがカムリング４１および保持器４８と共に回転し、その回転による遠心力により径方向外方に移動して、図９（Ｉ）に示すように、外輪４２の円筒面４５に沿う状態となる。このグリースは、２方向ローラクラッチ４３の係合解除状態でローラ４７で押されて、図９（II）に示すように、ローラ４７の両端の空間Ａ、Ｂに移動する。
【０００８】
上記のような２方向ローラクラッチ４３の係合および係合解除の繰り返しにより、グリースは本来潤滑が求められるローラ接触部に残留することができず、ローラ接触部に潤滑不良が発生するという問題が生じる。
【０００９】
また、雰囲気温度の上昇や内部発熱により２方向ローラクラッチ４３の内部が高温下にさらされると、グリース中より油分が分離し、潤滑不良の発生がより顕著になる。
【００１０】
さらに、空間Ａに残留しているグリースは、遠心力により外輪４２の開口端から流出し、クラッチ空間の残留グリース量は徐々に減少するため、グリース補給を頻繁に行なう必要が生じる。
【００１１】
この発明の課題は、クラッチ空間内にグリースを保持できるようにして潤滑不良の発生を防止し、摩耗および発熱の低減を図ることができるようにした回転伝達装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、この発明においては、入力部材とその外側に設けられた閉塞端を有する筒状の出力部材とを相対的に回転自在に支持し、その入力部材と出力部材間にグリース潤滑される２方向クラッチを設け、その２方向クラッチの一側に電磁クラッチを並設し、前記２方向クラッチが、入力部材の外周に設けられたカム面と出力部材の内周に形成された円筒面とで形成されるくさび状のクラッチ空間内にローラを組込み、そのローラを保持器で保持した２方向ローラクラッチから成り、この２方向ローラクラッチの保持器を電磁クラッチにより出力部材に結合し、入力部材と保持器の相対的な回転によりローラをカム面と円筒面に係合させるようにした回転伝達装置において、前記入力部材のカム面と出力部材の円筒面間に形成されたクラッチ空間の外周部にグリース溜りを設けた構成を採用したのである。
【００１３】
この発明に係る回転伝達装置において、グリース溜りは、出力部材の円筒面に形成された複数の円筒溝であってもよく、あるいは螺旋溝であってもよい。また、保持器の内径面に形成された凹部であってもよい。
【００１４】
ここで、出力部材の開口端に環状凹部を形成し、その環状凹部に内径が円筒面の内径より小径のリング状の蓋を取付けることにより、上記蓋によってグリースが出力部材の開口端から流出するのを防止することができるため、蓋の内周を含む仮想円筒面と出力部材の円筒面間の空間をグリース溜りとすることができる。
【００１５】
また、出力部材の開口端部の内周に止め輪を取付けることにより、その止め輪の内周を含む仮想円筒面と出力部材の円筒面間の空間をグリース溜りとすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
上記のように、入力部材のカム面と出力部材の円筒面間に形成されたクラッチ空間の外周部にグリース溜りを設けたことにより、そのグリース溜りにグリースを保持することができ、ローラ接触部での潤滑不良の発生を防止し、摩耗および発熱の低減を図ることができる。その結果、２方向ローラクラッチの寿命低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、入力部材１は入力軸２と、その入力軸２の軸端部に接続されたカムリング３とから成り、上記入力軸２とカムリング３はスプライン４による嵌合によって結合されている。
【００１８】
入力軸２の軸端部とカムリング３はハウジング５によって覆われ、上記入力軸２がハウジング５の端板を貫通する部分はシール部材６により密封されている。
【００１９】
カムリング３の外側には出力部材としての外輪７が設けられている。外輪７は閉塞端を有し、その閉塞端に出力軸７ａが設けられている。
【００２０】
外輪７はハウジング５の内周に取付けたシール軸受８によって回転自在に支持されている。また、外輪７の閉塞端側の端部とカムリング３の先端部間にはシール軸受９が組込まれ、そのシール軸受９によって外輪７とカムリング３は相対的に回転自在とされている。
【００２１】
外輪７とカムリング３との間には２方向ローラクラッチ１０が設けられ、この２方向ローラクラッチ１０の一側に、その２方向ローラクラッチ１０の係合および係合解除を制御する電磁クラッチ２０が設けられている。
【００２２】
図２および図３に示すように、２方向ローラクラッチ１０は、カムリング３に形成された大径部３ａの外周に外輪７の内周に設けられた円筒面１１との間で周方向の両端が狭小のくさび状のクラッチ空間を形成する複数のカム面１２を周方向に等間隔に形成し、各カム面１２と円筒面１１間にローラ１３を組込み、そのローラ１３をカムリング３と外輪７間に組込まれた保持器１４で保持している。
【００２３】
ここで、カムリング３における大径部３ａの一端にはばね収納凹部１５が形成され、そのばね収納凹部１５内にスイッチばね１６が組込まれている。スイッチばね１６はＣ形をなし、その両端から外向きに形成された一対の押圧片１６ａはばね収納凹部１５の外周壁に形成された切欠部１７から保持器１４の端部に設けられた切欠き１８内に挿入されて、切欠部１７および切欠き１８の周方向で対向する側面を相対する方向に押圧し、その押圧によってローラ１３が円筒面１１およびカム面１２に対して係合解除される中立位置に保持器１４を弾性保持している。
【００２４】
図１に示すように、電磁クラッチ２０は、保持器１４の端部内に嵌合したコネクティングプレート２１と、そのコネクティングプレート２１に対して軸方向に対向配置されたアーマチュア２２と、そのアーマチュア２２に対して軸方向に対向配置されたロータ２３と、そのロータ２３に対して軸方向に対向配置された電磁石２４とから成る。
【００２５】
図３に示すように、コネクティングプレート２１は一対のＬ形の係合片２５を外周に有し、各係合片２５は保持器１４の端部に形成された切欠き１８およびアーマチュア２２に設けられた係合孔２６に挿入され、その挿入によってアーマチュア２２は保持器１４に対して回り止めされ、かつ軸方向に移動自在とされている。
【００２６】
ロータ２３は外輪７の端部に取付けられた非磁性体から成るロータガイド２７の端部内に圧入されている。このロータ２３とアーマチュア２２との間には離反ばね２８が組込まれ、その離反ばね２８はアーマチュア２２をロータ２３から離反する方向に押圧している。
【００２７】
電磁石２４は電磁コイル２４ａを有している。この電磁石２４はハウジング５に支持されている。
【００２８】
実施の形態で示す回転伝達装置は上記の構造から成り、電磁石２４の電磁コイル２４ａに対する通電の遮断状態では、２方向ローラクラッチ１０のローラ１３は図２に示すスイッチばね１６の弾性力によって円筒面１１およびカム面１２に対して係合解除された中立位置に保持されている。
【００２９】
このため、入力部材１が回転しても、その回転は外輪７に伝達されず、入力部材１がフリー回転する。このとき、入力部材１のカムリング３と保持器１４の相互間にはスイッチばね１６が組込まれているため、保持器１４およびその保持器１４に保持されたローラ１３も入力部材１と共に回転する。
【００３０】
入力部材１の回転状態において、電磁石２４の電磁コイル２４ａに通電すると、アーマチュア２２に磁気吸引力が作用し、アーマチュア２２はロータ２３に向けて移動してロータ２３に吸着され、保持器１４が外輪７に結合される。アーマチュア２２とロータ２３の吸着面に作用する摩擦抵抗は保持器１４の回転抵抗となるため、保持器１４は入力部材１に対して遅れて回転する。保持器１４と入力部材１の相対回転により、ロータ１３は円筒面１１およびカム面１２に係合し、入力部材１の回転が外輪７に伝達される。
【００３１】
また、入力部材１と保持器１４の相対回転によりスイッチばね１６が弾性変形する。このため、電磁石２４の電磁コイル２４ａに対する通電を遮断すると、スイッチばね１６の復元弾性により保持器１４が回転され、ローラ１３は円筒面１１およびカム面１２に対して係合解除される中立位置に戻される。このため、入力部材１から外輪７への回転伝達が遮断される。
【００３２】
上記の回転伝達装置において、２方向ローラクラッチ１０は外輪７の円筒面１１とカムリング３の外周のカム面１２間のくさび状のクラッチ空間に充填されるグリースによって潤滑される。この潤滑用グリースは、２方向ローラクラッチ１０が係合して入力部材１から外輪７への回転トルクの伝達状態でカムリング３および保持器１４と共に回転し、その回転による遠心力によりクラッチ空間の外周部に移動する。また、２方向ローラクラッチ１０が係合解除する回転トルクの遮断状態でクラッチ空間の外周部に移動したグリースはローラ１３で押されて軸方向に移動する。
【００３３】
このため、２方向ローラクラッチ１０が係合および係合解除を繰り返すと、前述のようにグリースは外輪７の開口端から流出して潤滑不良が発生する。
【００３４】
このような不都合の発生を防止するため、実施の形態では、図３に示すように、外輪７の円筒面１１にグリース溜りとしての複数の円周溝３０を軸方向に間隔をおいて形成している。
【００３５】
上記のように、外輪７の円筒面１１に円周溝３０を形成することによって、遠心力によりクラッチ空間の外周に移動するグリースは円周溝３０内に流入して、その円周溝３０で保持されることになり、回転伝達装置のフリー回転時、円周溝３０内に残留するグリースの油分がローラ１３に付着して２方向ローラクラッチ１０の内部を潤滑する。
【００３６】
このため、２方向ローラクラッチ１０が潤滑不良になることはなく、ローラ接触部での摩耗や発熱を防止し、２方向ローラクラッチ１０の寿命低下を抑制することができる。
【００３７】
図３に示す例では、グリース溜りとして、複数の円周溝３０を外輪７の円筒面１１全体にわたって設けたが、上記複数の円周溝３０に代えて、円筒面１１に螺旋溝を形成するようにしてもよく、あるいは、図４に示すように、外輪円筒面１１のローラ係合部位から時両端側に少し片寄った位置のそれぞれに円周溝３０を設けるようにしてもよい。
【００３８】
図５乃至図７はグリース溜りの他の例を示す。図５に示す例では、保持器１４の内径面に軸方向に延びる溝状の凹部３１を形成し、この凹部３１をグリース溜りとしている。
【００３９】
図６に示す例においては、外輪７の開口端部に環状凹部３２を形成し、その環状凹部３２に内径が円筒面１１の内径より小径のリング状の蓋３３を取付け、その蓋３３の内周部によって遠心力によりクラッチ空間の外周部に移動したグリースが外輪７の開口端から流出するのを防止し、蓋３３の内周を含む、仮想円筒面（イ）と外輪７の円筒面１１間に形成される空間３４をグリース溜りとしている。
【００４０】
図７に示す例では、外輪７の開口端部の内周にリング溝３５を形成し、そのリング溝３５に止め輪３６を取付け、この止め輪３６によって遠心力によりクラッチ空間の外周部に移動したグリースが外輪７の開口端から流出するのを防止し、止め輪３６の内周を含む仮想円筒面（ロ）と外輪７の円筒面１１間に形成される空間３７をグリース溜りとしている。
【００４１】
図５乃至図７に示すいずれの例においても、グリース溜りにグリースを残留させることができ、その残留するグリースの油分をローラ１３の外周に供給することができるため、２方向ローラクラッチ１０の内部を潤滑することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】この発明に係る回転伝達装置の実施形態を示す縦断正面図
【図２】図１のII−II線に沿った断面図
【図３】図１のグリース溜り部を示す拡大断面図
【図４】グリース溜りの他の例を示す断面図
【図５】グリース溜りの他の例を示す断面図
【図６】グリース溜りの他の例を示す断面図
【図７】グリース溜りのさらに他の例を示す断面図
【図８】従来の回転伝達装置を示す縦断正面図
【図９】（Ｉ）、（II）は図８に示す回転伝達装置のグリースの流動状態を示す断面図
【符号の説明】
【００４３】
１    入力部材
７    外輪（出力部材）
１０  ２方向ローラクラッチ
１１  円筒面
１２  カム面
１３  ローラ
１４  保持器
２０  電磁クラッチ
３０  円周溝
３１  凹部
３２  環状凹部
３３  蓋
３６  止め輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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